预计年三十前后接近火星 “天问一号”探测器将开启“环火”之旅

撰文: 林芷莹
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中国首次火星探测任务备受外界关注。新华社今日(2月3日)引述中国航天科技集团有限公司指,“天问一号”探测器总飞行里程已超过4.5亿公里,距地球约1.7亿公里,预计本月10日,即年三十(11日)前后进行近火制动,开启环绕火星之旅。

中国科学院上海天文台天马65米射电望远镜,为目前亚洲最大的全可动射电望远镜,亦是VLBI深空测控网的核心。(影片截图)

中国科学院上海天文台研究员刘庆会表示,天问一号即将抵达火星,“超级望远镜”(甚长基线干涉测量,Very Long Baseline Interferometry,VLBI)测定轨到了关键时刻,需于本月连续观测28天,以支持完成近火捕获等各种动作。

VLBI由位于北京站、上海站、昆明站和乌鲁木齐站,以及位于上海天文台的VLBI数据处理中心组成,相当于将几个小型望远镜联合起,在分辨率上达到口径为3000多千米的巨大综合口径射电望远镜的观测效果。据了解,VLBI测轨分系统会参与“天问一号”地火转移、火星捕获、离轨著陆等阶段的测定轨任务。

长征五号遥四运载火箭成功发射升空,将天问一号探测器送入预定轨道,展开火星探测之旅。(中新社)

刘庆会透露,目前“超级望远镜”团队已经观测“天问一号”近100次,测量精度达到0.1纳秒。其观测的方式,是通过中国四地组成的“超级望远镜”,再以银河系外的射电源为参照物探知探测器的位置。

他解释,由于火星、地球不断转动,探测器同时不停移动,因此“高精度测定轨”十分重要,需要每时每刻准确知道探测器相对于地球、火星的位置,才能确保探测器一直往正确方向飞行。而射电源经天文学家几十年的测量,位置准确已知,并且与“天问一号”相对于地球的方位角离得较近,其信号几乎以同路径到达“超级望远镜”,因此有利于团队计算探测器到达地球望远镜的各种延迟。

据了解,“超级望远镜”已参加过“月球探测任务”,但刘庆会指出,本次为火星探测“护驾”仍有一定难道。首先,火星最远时距离地球超过4亿公里,约等于地球与月球距离的1000倍,即使在火星捕获阶段时,探测器距离地球亦有约1.9亿公里,因此团队研发了数十台套软件和硬件,大幅度提高测量精度。

其次,“天问一号”在2月将进行多次轨道修正,而后被火星捕获,但捕获后并非直接进入一个最终轨道,而是需要经过多次变轨和捕获等复杂动作,逐步缩小椭圆轨道,因此“超级望远镜”需要在2月1日至2月28日连续观测。

最后,由于火星上已有美国、欧洲的火星探测器,“超级望远镜”需要更准确从中识别中国探测器的信号,予以观测,并克服信号相互干扰问题。另外,团队还需要估算探测器移动至火星背面的阶段,以合理安排观测,尽快捕获信号。

(新华社/中国新闻网)